Recubrimientos FROC
Todos conocemos las lentes antirreflejantes. Normalmente, sobre la lente se depositan mediante vapor varias capas nanométricas de fluoruro de magnesio. La superposición de varias capas bloquea prácticamente determinadas ondas luminosas, por ejemplo la luz azul y la luz ultravioleta. Hasta ahora no había sido posible desarrollar un revestimiento óptico capaz de reflejar y transmitir simultáneamente la misma longitud de onda o el mismo color.
FROC como filtro divisor de haces Científicos de las universidades estadounidenses de Rochester y Case Western Reserve, dirigidos por el profesor Chunlei Guo, han desarrollado conjuntamente una nueva clase de recubrimientos ópticos capaces de reflejar y transmitir simultáneamente longitudes de onda de gran pureza. Se depositó una película de germanio de 15 nanómetros de espesor sobre una superficie metálica. Esta película era capaz de absorber distintas longitudes de onda. Se crearon cavidades especiales para soportar la resonancia. Las cavidades acopladas son capaces de mostrar resonancia de Fano en un rango muy estrecho de longitudes de onda.
Los nuevos revestimientos ópticos se denominan revestimientos ópticos de resonancia de Fano (FROC), en honor al físico italiano Ugo Fano. En la resonancia de Fano se producen formas de línea asimétricas debido al efecto de resonancia tanto en la espectroscopia de fotoelectrones como en la dispersión inelástica de electrones en gases. El laboratorio del profesor Guo es conocido por su investigación pionera en el campo de la modificación superficial de metales mediante grabado por láser de femtosegundo.
Con FROC se generan nuevas estructuras superficiales sin necesidad de grabarlas con láser. Además, la luz reflejada tiene un estrecho rango de longitudes de onda, a diferencia de los espejos dieléctricos.
Una de las aplicaciones previstas de la tecnología FROC es la separación de las longitudes de onda térmica y fotovoltaica del espectro solar, de gran relevancia para la industria fotovoltaica. En estudios iniciales, un dispositivo solar fue capaz de demostrar una generación de energía de hasta el 50 % y bajas temperaturas fotovoltaicas de unos 30 °C.
Nature Nanotechnol. 2021, https://doi.org/10.1038/s41565-020-00841-9
Recubrimiento por corriente pulsada de Ni/nano-SiC
Científicos de Esfarayen y Teherán (Irán) investigaron conjuntamente el recubrimiento de nanopartículas de carburo de silicio a partir de un baño de sulfamato de níquel en condiciones de corriente pulsada. El baño estaba compuesto por sulfamato de níquel, cloruro de níquel y ácido bórico. El diámetro medio de las nanopartículas de SiC era de 40 nm. El valor del pH se fijó en 4,0 y las pruebas se realizaron a 50 °C. Se investigó la influencia de la densidad de corriente, el ciclo de trabajo y la forma de onda pulsada.
Imagen SEM de los recubrimientos a los ciclos de trabajo (a) 10 %, (b) 30 %, (c) 50 %, (d) 70 % y (e) 100 %.
Imagen SEM del recubrimiento a densidades de corriente (a) 2 A.dm-2, (b), 4 A.dm-2, (c) 6 A.dm-2 y (d) 8 A.dm-2
Imagen SEM de los revestimientos sometidos a diferentes formas de onda (a) cuadrada (b) sinusoidal y (c) en rampa
(c) Onda de rampa
Se observó que la estructura del grano está fuertemente influenciada por la forma de onda pulsada y el ciclo de trabajo. Se encontró un recubrimiento de SiC optimizado del 3,3% en peso con un ciclo de trabajo del 30%. El recubrimiento de Ni-SiC con una microestructura de grano fino mostró una mayor microdureza.
Indian J. Eng. Mater. Sci. 2020, 27, pp. 802-807
Rotor de revestimiento SoftSeal
Rotor de metalizadoSoftSealElsistema de metalizado Solstice de ClassOne ha sido modificado con el rotor de metalizado SoftSeal. La distribución de la corriente en el disco de silicio se mejora con la ayuda del rotor y, de este modo, el espesor de la capa se controla con bastante precisión. Además, los electrolitos quedan separados de los contactos eléctricos.
En el desarrollo del rotor de metalizado SoftSeal se utilizó el conocido principio de los electrodos de disco giratorio. Una densidad de corriente optimizada alrededor del disco de silicio garantiza la calidad del revestimiento. Las juntas de perfluoroelastómero FFKM se utilizan para enmascarar y separar el líquido de las zonas de los bordes. El nuevo rotor se ajusta al grosor de la capa del sustrato. Se pueden recubrir obleas planas y multiplanas. También se garantiza una introducción del rotor sin desarrollo de burbujas de aire. Por supuesto, el electrolito sobrante se devuelve al sistema.
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